14、生物制药中的基因组学与生物信息学应用

生物制药中的基因组学与生物信息学应用

生物信息学在临床实践中的应用

临床实践常常需要同时检查蛋白质组学和基因组学，原因很简单。许多疾病的病因和治疗往往始于 DNA 中的单或多个变体或突变，可能导致以下情况（这些情况并非相互排斥）：
1. 细胞内蛋白质畸形和功能异常；
2. 基因网络失调；
3. 由于 DNA 物质丢失或沉默等原因导致重要细胞功能丧失；
4. 细胞增殖失控，尤其是在癌症中；
5. 细胞调节异常，尤其是自身免疫性疾病；
6. 累积错误导致的各种问题组合，包括细胞无法修复 DNA 损伤或在受损时启动凋亡。

生物信息学在临床研究中发挥着多种作用。在临床前测试中，用于人类基因组测量的技术可应用于模式生物，如大鼠（用于毒性测试）或小鼠（用于功能基因组学和药效学测试）。因此，生物信息学通常是临床前测试的重要组成部分。由于许多模式生物的基因组高度可控，RNA 往往是主要研究对象。通过测量基因表达谱来研究治疗对相关途径的影响，例如药物靶点是否达到预期效果，是否存在脱靶效应等。这些测量通常针对与治疗最相关的组织，如心血管疾病相关的心脏或动脉组织，或与毒性相关的肝脏组织。这些测量结果将用于临床前治疗评估的更广泛分析。

在临床试验的 I - III 期，基因组学因不同原因在不同阶段发挥关键作用。例如，在肿瘤学和一些遗传性疾病中，对患者进行一个或多个基因组特征的预筛选可能有益。在一些复杂试验（如篮子试验）中，基因组测试对于将患者分配到不同治疗组可能是必不可少的。测试理想情况下可使用全血组织或血清（用于遗传性、造血性和自身免疫性疾病，可能也适用于使用循环肿瘤 DNA 的肿瘤学）或其他组织（包括肿瘤块，通过活检或手术获取）。在 I 期